JP5263715B2 - 画像読取装置、これを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、原稿の画像を光学的に読み取る画像読取装置及びこの画像読取装置を用いた画像形成装置に関し、詳細には光電変換素子により原稿サイズ検知機能を有するようにしたものに関する。

画像読取装置において、原稿載置台であるコンタクトガラス上に載置した原稿を照明し、原稿の反射光をＣＣＤイメージセンサによって読み取る光学的読取構造のものが一般的である。

通常、原稿の大きさと変倍率、さらに読取密度を設定し、その設定にしたがって読み取り線速、読取距離などの読取条件を決定するが、それらの設定を操作者その他の人（以下、ユーザーと記載するが、いわゆる使用者、操作者、サービスマン等々、その機械に関わるすべての人を含む。）自身が行うより、装置自体の判断により自動設定を行う方がユーザーによって操作性がよく、設定ミスも防止することが可能になる。

このため、例えば特許文献１などに示される自動原稿サイズ検知方法の発明が提案されている。この発明によると、原稿の主走査方向のサイズ判定にはＣＣＤイメージセンサにて読み取った画像データを用い、副走査方向のサイズ判定には原稿有無検知センサの出力を用いて原稿サイズの検知を行っている。

サイズ判定のための検知には様々な方法があるが、特許文献２に記載の発明では、待機時には、走査体を画像読取走査領域外の位置に停止させ、原稿押圧部材が閉状態から開状態に変化したことを検知した際に、原稿サイズを検知するために、前記走査体を画像読取走査領域内の第２の位置に移動させている。

ここで、副走査方向の原稿サイズを検知するための原稿サイズ検知センサは、通常、コンタクトガラス上の原稿の有無を判定するものであるが、原稿押圧部材がコンタクトガラスに必要以上に近づき過ぎる角度で原稿押圧部材が閉じられて、原稿サイズ検知センサの検知範囲に原稿押圧部材が入っていると、実際には原稿がないときでも原稿押圧部材を原稿と判定してしまい、原稿サイズの誤検知をしてしまう。したがって、前記従来の方法では、原稿サイズ検知センサを正常に判定させる角度（ある程度角度が大きい状態）で開閉検知部材を反応させる必要があり、その際に光源の点灯が開始されてしまうため、ユーザーの目に光源が照射した光が入射してしまうことがあり得る。一般的に、光源の光が直接目に入射してしまうことは健康上危険であるため望ましくないことはもちろんであり、また、光のまぶしさによってユーザーに不快感を与えてしまう原因となる。

これに対応するためには、低角度で開閉検知部材を反応させる必要があるため、高性能な原稿有無検知センサが必要となり、コストアップとなってしまう。

また、特許文献３に開示されている発明では、開閉センサが反応してすぐに光源の点灯を開始する設定としており、そのための対策として、光源の光量を一時的に低くするようにしている。しかし、そのような構成をとるために、ランプインバータのコストアップが避けられなくなっている。

本発明は、このような背景にかんがみてなされたものであり、低コストでまぶしさを低減させ得る構成を有した画像読取装置と、これを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の画像読取装置のうち請求項１に係るものは、透光性を有する原稿載置台と、この原稿載置台に載置された原稿を上方から押圧する原稿押圧部材と、原稿を照明するための光源を有して原稿を光学的に走査する走査体と、前記原稿押圧部材の開閉状態を検知する開閉検知部材と、この開閉検知部材により前記原稿押圧部材の閉鎖状態が検知された場合または原稿の読取開始信号が検知された場合に前記光源を点灯させて光電変換素子により原稿サイズ検知を行わせる制御部とを備え、
前記制御部は、前記原稿押圧部材の閉鎖状態が検知されてから前記光源を点灯させるまでに一定時間間隔を設け、かつその間隔を変更可能とする制御を行う画像読取装置において、
前記原稿押圧部材の種類に応じて前記光源の点灯開始までの時間間隔を設定可能とし、
前記制御部が、前記原稿押圧部材の種類を自動認識する認識手段を備え、該認識手段が、前記光源の点灯開始までの時間間隔を自動設定可能とし、
前記制御部は、前記認識手段によっては自動認識できない前記原稿押圧部材の前記光源の点灯開始までの時間間隔を初期値とする、
ことを特徴とする。

請求項２に係るものは、請求項１に記載の画像読取装置において、前記制御部が、前記開閉検知部材により前記原稿押圧部材の閉鎖状態が検知された場合と、前記原稿押圧部材が開放状態で前記読取開始信号が検知された場合とで、前記光源の点灯開始までの時間間隔を変更可能としてなることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る画像形成装置は、請求項１又は２に記載の画像読取装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、光源点灯までの時間間隔を変更できるので、原稿押圧部材を早く閉める傾向のあるユーザーに対しても、ゆっくり閉める傾向のあるユーザーに対しても、まぶしさへの対応を高性能な検知部材を使用することなく、まぶしさを感じる可能性を低コストで低減させ得る。また、光源点灯までの時間間隔を変更可能にすることによって、機構的なバラツキ（フィラーやセンサの取り付け位置等）に対しても対応可能となる。

本発明の画像読取装置を搭載した画像形成装置を示す概略断面図 図１Ａに示した本発明の実施対象となる画像形成装置で用いている画像読取装置の概略構成を示す断面図 図１に示す画像読取装置における機械系の構成を示す斜視図 本実施例の要部を説明するための画像読取装置の平面図 図３に示す画像読取装置の側面図 原稿サイズ検知の基本動作についてフローチャート図 原稿サイズ検知の動作タイミングを示すタイミングチャート図 ユーザーによって原稿押圧部材を閉じる速さが異なる場合の原稿サイズ検知の動作タイミングを示すタイミングチャート図 光源点灯遅延時間を変更する例を示すタイミングチャート図 本発明の実施例２を示すタイミングチャート図 本発明の実施例３を示すタイミングチャート図 本発明の実施例３を示すタイミングチャート図

以下本発明を実施するための形態を、図に示す実施例を参照して説明する。

図１Ａは本発明の画像読取装置を搭載した画像形成装置を示す概略断面図である。また図１Ｂは、図１Ａに示した本発明の実施対象となる画像形成装置で用いている画像読取装置の概略構成を示す断面図である。図示のように、本例の画像形成装置３０には、原稿読取装置として、原稿載置台であるコンタクトガラス１と、光源であるランプ２及び第１ミラー３を備えた第１キャリッジ６と、第２ミラー４及び第３ミラー５を備えた第２キャリッジ７と、レンズ８と、ＣＣＤ９とにより、露光走査を行う光学系が設けられている。

本例の画像形成装置３０は、画像形成する記録紙である用紙束を積載する給紙トレイ３１と、給紙トレイ３１内部に積載された用紙束を１枚ずつに分離して給送する用紙分離給送部（図示の例では給紙ローラ）３２を備えている。また、その上部には、用紙に画像を形成する画像形成部（像担持体４１、帯電手段４２、潜像形成手段４３、現像手段４４、転写手段４５、クリーニング手段４６）を備えている。そして、用紙搬送路の下流側に位置する定着手段４７は、用紙Ｐ上に画像形成部で形成されたトナー像を熱定着などの定着手法により定着させる。なお定着手段としては、公知、周知のものを種々採用した装置を採用すればよい。また定着手段４７よりもさらに用紙搬送路の下流側に位置する排紙ローラ４８は、定着手段４７を通過した用紙を排紙トレイ４９へ排出するために設けてある。

図１Ａ、図１Ｂに示した装置の動作は概略以下のようなものである。すなわち、コンタクトガラス１上に載置された原稿Ｄに対して、ランプ２により光を照射し、第１ミラー３、第２ミラー４、第３ミラー５によって反射させた光をレンズ８によって集光し、ＣＣＤ９に結像させる。そして、ランプ２および第１ミラー３が距離Ｌだけ進む間に第２ミラー４および第３ミラー５は距離Ｌ／２だけ進む。このことにより、光学系の光路長を一定に保ち、原稿全体が走査される。

さらに、給紙トレイ３１から用紙分離給送部３２により搬送されてきた用紙Ｐをレジストローラ３３が所定タイミングで送り出し、用紙に画像を形成する画像形成部（像担持体４１、帯電手段４２、潜像形成手段４３、現像手段４４、転写手段４５、クリーニング手段４６）を通過させ、そして画像が形成された用紙Ｐを定着手段４７および排紙ローラ４８を経て排紙トレイ４９へ排出する。

図２は図１に示す画像読取装置における機械系の構成を示す斜視図である。図２において、ランプ２と第１ミラー３を備えた第１キャリッジ６は、駆動ワイヤ１１に取り付けられ、また第２ミラー４と第３ミラー５とを備えた第２キャリッジ７は、プーリ１２に駆動ワイヤ１１が巻回されている。さらに、駆動ワイヤ１１は、駆動軸１４に繋がれたワイヤプーリ１５に巻回され、タイミングプーリ１６とタイミングベルト１７とを介して、駆動モータ１８の回転駆動力が伝達される。

第１キャリッジ６の一端がホームポジションセンサ１３を横切ってから、ある一定距離をリターンさせた位置をホームポジションとしている。第１キャリッジ６と第２キャリッジ７とが、原稿情報と原稿サイズを検知するための走査体として機能する。

図３は本実施例の要部を説明するための画像読取装置の平面図、図４は図３に示す画像読取装置の側面図である。図３、図４において、２０は原稿Ｄをコンタクトガラス１上に押下する原稿押圧部材、２１は原稿押圧部材２０と連動して動くフィラー、２２はフィラー２１を検知するフォトインタラプタセンサであって、フィラー２１とフォトインタラプタセンサ２２とにより原稿押圧部材２０の開閉検知部材を構成し、原稿押圧部材２０の開閉を検知する。本実施例では、フォトインタラプタセンサ２２の中にフィラー２１が無い状態から有る状態になったときに、光を透過しない部材からなる原稿押圧部材２０がコンタクトガラス１を覆い、上面を閉鎖している状態であると判断する。

また図３、図４において、２３、２４は原稿の規定サイズが表示されている原稿サイズスケール、２５は原稿の副走査のサイズを検知する原稿サイズ検知センサであり、２６は原稿サイズ検知センサ２５の設置範囲（原稿押圧部材２０がセンサ鉛直方向にある範囲）、２７は原稿サイズ検知センサ２５の原稿検知範囲（センサ検知範囲に原稿押圧部材２０が移動しない範囲）、２８は第１キャリッジ６の原稿サイズ読取位置、２９は第１キャリッジ６の原稿読取待機位置（ホームポジション）である。

本実施例における原稿サイズ検知の基本動作について図５のフローチャートを参照して説明する。なお、以下の制御は装置に搭載された図示しない制御部であるＣＰＵ（中央演算処理装置）により行われる。第１キャリッジ６が原稿サイズ検知位置２８にある状態において（ステップ（以下、単にＳと記載）１）、原稿押圧部材２０が閉鎖状態であることがフィラー２１とフォトインタラプタセンサ２２にて検知されると（Ｓ２）、第１キャリッジ６のランプ２を点灯させ、第１キャリッジ６を原稿サイズ検知位置２８から、ホームポジション、つまり原稿読取待機位置２９まで移動させ（Ｓ３）、第２キャリッジ７との協働にて主走査方向の原稿データ（サイズデータ）を副走査方向に複数回読み取り（Ｓ４）、キャリッジ６、７の移動を終了する（Ｓ５）。なお、原稿サイズ検知動作実施時（サイズデータ読取時）はキャリッジが移動中でも停止中でも構わない。

このときのデータの読み取りは、連続的でもよいし、ある範囲のデータの集合であってもよい。複数回読み取ることによって検知精度が向上する。このデータによって、閾値よりも明るいデータがあった部分は原稿が存在すると判断する。

また、同じく原稿押圧部材２０が閉じている状態であると判断された時点で、副走査方向の原稿サイズを読み取って確定し、主走査方向のサイズデータと副走査方向のサイズデータを基にして、原稿サイズを決定する。

副走査方向のサイズ検知のために、本実施例のように原稿サイズ検知センサ２５を搭載している場合、原稿サイズ検知センサ２５の上方に蛍光灯などの外乱光が存在すると、外乱光の影響によって原稿サイズ検知センサ２５が誤検知してしまうおそれがあるため、原稿押圧部材２０が原稿サイズ検知センサ２５の上方の外乱光を遮ることができる角度になってから、フィラー２１がフォトインタラプタセンサ２２に入るように、フィラー２１とフォトインタラプタセンサ２２を設置する。

また、副走査方向の原稿サイズを検知するための原稿サイズ検知センサ２５は、通常、コンタクトガラス１上の原稿の有無を判定するものであるが、原稿押圧部材２０がコンタクトガラス１に必要以上に近づき過ぎる角度で原稿押圧部材２０が閉じられて、原稿サイズ検知センサ２５の検知範囲に原稿押圧部材２０が入っていると、実際には原稿がないときでも原稿押圧部材２０を原稿と誤検知してしまうことがあるため、原稿サイズ検知センサ２５の原稿検知範囲外の時点でフィラー２１がフォトインタラプタセンサ２２に入るように、フィラー２１とフォトインタラプタセンサ２２を設置する。また、原稿サイズ検知をＣＣＤで検知する場合も、同様に必要以上に近づき過ぎる角度で原稿押圧部材２０が閉じられると誤検知してしまう。

図６は、本実施例における原稿サイズ検知の動作タイミングを示すタイミングチャートである。このタイミングチャートは、原稿押圧部材２０が閉じられた状態から開けられて、ユーザーが原稿をセットし、原稿押圧部材２０が再び閉じられる動作に関するものである。原稿サイズ検知が可能な期間は、光源であるランプ２の点灯開始から原稿押圧部材２０がＣＣＤで検知できる限界に達するまでの期間である。ここで、図６のように原稿押圧部材２０が閉となってから光源信号がＯＮとなるまでの間に光源点灯遅延時間を設ける。この光源点灯遅延時間により、原稿押圧部材２０がある程度の角度まで閉じられてからランプ２が点灯開始となるため（点灯開始の原稿押圧部材の角度が小さい）ユーザーの目に直接入射するランプ２の光が低減し、まぶしくない。

ここで、図７に示すように、原稿押圧部材２０を閉じる速さはユーザーによって異なるため、ゆっくり閉じるユーザーにとっては光源であるランプ２の点灯遅延時間が短い場合、光源点灯遅延時間a、ｂが同じの場合、原稿押圧部材２０の開き角度が大きい状態で点灯開始となってしまう。すなわち、閉め方による原稿押圧部材２０の角度を示す線上に黒丸でそれぞれ示すように、ゆっくり閉じるユーザーのほうが早く閉じるユーザーの場合より黒丸が上にあり、これは、原稿押圧部材２０の開き角度が大きいことを示している。また、仮にユーザーの目に光源からの光が入射してしまう原稿押圧部材の角度がＣＣＤによる検知限界までとした場合、早く閉じた場合の入射時間βよりもゆっくり閉じた場合の入射時間αの方が長くなってしまい、まぶしさが低減されない。そこで本実施例では、図８に示すように、この光源点灯遅延時間を変更可能とし、ゆっくり閉じるユーザーには光源点灯遅延時間を長く（図中光源点灯遅延時間ａ）、早く閉じるユーザーには短くする（図中光源点灯遅延時間ｂ）ようにして、図７の場合とは逆に、ゆっくり閉じるユーザーよりも早く閉じるユーザーのほうが原稿押圧部材２０の開き角度が大きい状態で点灯開始となるようにし、入射時間α’、β’が同じかほぼ同じ程度となるように設定し、この問題に対応可能としている。なお、光源点灯遅延時間の変更方法としては、操作部上でのモード変更による手法等が挙げられる。

次に、本発明の実施例２について図９を参照して説明する。
原稿読取装置に取り付けられる原稿押圧部材には周知の通り複数種類あり、例えばＡＤＦ、ＡＲＤＦ、圧板などが挙げられる。図９は、あるユーザーが２種類の原稿押圧部材２０を閉じた時のその角度と時間を表したものである。これらは、２種類の原稿押圧部材それぞれの重さ、大きさが異なるため、同じユーザーが閉じたとしても閉時間に違いが生じる可能性があることを示している。このような差に対し、Ａで示す原稿押圧部材２０の閉じ方の場合には光源点灯遅延時間ａを、Ｂで示す閉じ方の場合には光源点灯遅延時間ｂが適用されるように、予め光源点灯開始遅延時間の初期値を複数用意し、原稿押圧部材２０の開き角度がほぼ同じ状態で光源であるランプ２が点灯するようにしている。変更方法としては、原稿押圧部材の種類を、画像形成装置本体が備える操作部上でのモード選択によりできるようにする方法などが挙げられるが、選択する場合においても固定値とするのではなく、それぞれで検知時間も変更できるようにすることが望ましい。

なお、原稿押圧部材を選択することによって光源点灯遅延時間を変更してもよいが、原稿押圧部材のコネクタ差し込みによる通信などにより、その種類を制御部で自動認識し、選択することなく原稿押圧部材に適した検知時間を反映させることも可能である。ただし、この場合も固定値とするのではなく、それぞれで検知時間も変更できるようにすることが望ましい。

上述の認識方法の場合、例えば圧板のようなコネクタ等を差し込まない原稿押圧部材とＤＦのようなコネクタを差し込む原稿押圧部材が取り付く可能性がある画像形成装置の場合、圧板であると認識することができない。そこで、デフォルトの光源点灯遅延時間の設定値を圧板の値とし、ＤＦが使用される場合はコネクタの差し込みによる通信等により自動認識する。

なお上述の実施例では開閉検知部材が遮蔽されたことをトリガとして原稿検知動作を実行する場合を説明したが、原稿押圧部材が開放状態でコピー等が実行される場合もある。この場合は光源点灯遅延時間によらずユーザーに光源の光が入射してしまうので、光源点灯遅延時間はファーストコピータイムを短くするため短い方が望ましい。したがって、上記実施例のようにして設定した光源点灯遅延時間によらずに、原稿押圧部材が開放状態でコピースタートボタンを押した場合は光源点灯遅延時間を適用させない（光源点灯遅延時間を０秒とする）ようにしてもよい。

次に、本発明の実施例３について図１０、図１１を参照して説明する。
図１０はＣＣＤによる検知限界を判定するための検知部材（以下、判定検知部材）が取り付けられた場合の動作タイミングを示すタイミングチャート、図１１は原稿押圧部材が光源点灯遅延時間中に閉じられた場合（光源点灯遅延時間中に判定検知部材が検知不可を反応した）タイミングチャートを表す図である。これらの場合、それ以降にＣＣＤによる検知を実行したとしても正確な検知が出来ないため、検知を実施しない。また、光源の点灯に関しても、不必要な点灯となるため点灯しないことが望ましい。

なお、この場合、原稿の判定を実施できなかったことを操作者に認識させることが望ましい。その方法としては、画像形成装置本体の操作部が液晶画面等を有していれば、それに、例えば「原稿サイズがわかりません」等の表示をさせることで可能である。または、原稿サイズが確定できたことを表示させるＬＥＤ等からなるランプを点灯もしくは非点灯させることでもよい。この認識させる手法としては、公知、周知の方法を適宜採用すればよい。

すなわち本発明の画像読取装置では、光源点灯までの間隔を変更できるので、原稿押圧部材を早く閉める傾向のあるユーザーに対しても、ゆっくり閉める傾向のあるユーザーに対してもまぶしさを低減させることができる。また、間隔を変更可能にすることによって機構的なバラツキ（フィラーやセンサの取り付け位置等）に対しても対応可能となるし、まぶしさへの対応を高性能な検知部材を使用することなく満足することができ、低コストで上記のような効果を得ることが可能になる。

また本発明では、原稿押圧部材によって光源点灯までの間隔が設定可能なので、原稿押圧部材の種類に適した光源点灯までの間隔となり、原稿押圧部材によってまぶしさが異なることがない。また、原稿押圧部材のフィラー形状や取り付け位置が異なる場合でも適した検知時間で検知が可能となる。また、ユーザーが設定することなく、自動で上述の効果を得ることができる。また、自動認識できない原稿押圧部材であっても、同様である。

また本発明では、原稿押圧部材が開放状態の場合に、原稿押圧部材の種類や検知時間の設定によらず、もっとも早いコピー出力を提供することができるし、さらには、誤検知が起こりうる条件では、誤った原稿サイズとして判定する等の誤検知する可能性がなく、かつ、誤検知制御部で原稿サイズ判定を実施しないため、操作者に原稿サイズの設定を促したり、再度原稿押圧部材の開閉を促したりすることが可能となる。また、加えてランプを点灯させなかった場合は不必要なランプ点灯を実施しないので省エネとなる。

１：コンタクトガラス
２：ランプ
３：第１ミラー
４：第２ミラー
５：第３ミラー
６：第１キャリッジ
７：第２キャリッジ
８：レンズ
９：ＣＣＤ
１１：駆動ワイヤ
１２：プーリ
１３：ホームポジションセンサ
１４：駆動軸
１５：ワイヤプーリ
１６：タイミングプーリ
１７：タイミングベルト
１８：駆動モータ
２０：原稿押圧部材
２１：フィラー
２２：フォトインタラプタセンサ
２３、２４：原稿サイズスケール
２５：原稿サイズ検知センサ
２６：原稿サイズ検知センサの設置範囲
２７：原稿サイズ検知センサの原稿検知範囲
２８：第１キャリッジの原稿サイズ読取位置
２９：第１キャリッジの原稿読取待機位置（ホームポジション）
Ｄ：原稿
α、β：入射時間
ａ、ｂ：光源点灯遅延時間

特開２００６−２５４１８２号公報 特開平１１−１９６２３５号公報 特開２００５−１９５７８５号公報

Claims (3)

1. 透光性を有する原稿載置台と、この原稿載置台に載置された原稿を上方から押圧する原稿押圧部材と、原稿を照明するための光源を有して原稿を光学的に走査する走査体と、前記原稿押圧部材の開閉状態を検知する開閉検知部材と、この開閉検知部材により前記原稿押圧部材の閉鎖状態が検知された場合または原稿の読取開始信号が検知された場合に前記光源を点灯させて光電変換素子により原稿サイズ検知を行わせる制御部とを備え、
   前記制御部は、前記原稿押圧部材の閉鎖状態が検知されてから前記光源を点灯させるまでに一定時間間隔を設け、かつその間隔を変更可能とする制御を行う画像読取装置において、
   前記原稿押圧部材の種類に応じて前記光源の点灯開始までの時間間隔を設定可能とし、
   前記制御部が、前記原稿押圧部材の種類を自動認識する認識手段を備え、該認識手段が、前記光源の点灯開始までの時間間隔を自動設定可能とし、
   前記制御部は、前記認識手段によっては自動認識できない前記原稿押圧部材の前記光源の点灯開始までの時間間隔を初期値とする、
   ことを特徴とする画像読取装置。
2. 請求項１に記載の画像読取装置において、前記制御部が、前記開閉検知部材により前記原稿押圧部材の閉鎖状態が検知された場合と、前記原稿押圧部材が開放状態で前記読取開始信号が検知された場合とで、前記光源の点灯開始までの時間間隔を変更可能としてなることを特徴とする画像読取装置。
   
3. 請求項１又は２のいずれかに記載の画像読取装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。